Méthodologie de surveillance en fabrication mécanique : application de capteur intelligent à la surveillance d'axe de machine-outil

• Auteur / Autrice : Xavier Desforges
• Direction : Daniel Noyes
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Bordeaux 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Capteurs (technologie)

Systèmes -- Identification

Estimation de paramètres

Intelligence artificielle

Machines-outils -- Commande numérique

Construction mécanique

Résumé

Cette thèse a pour objet la définition d'une méthodologie de surveillance en fabrication mécanique implémentée au moyen d'instrument répondant au concept de capteur intélligent dont un état de l'art est dréssé. Par une étude bibliographique portant sur la surveillance en fabrication mécanique, Il a été révélé que la mise sous surveillance d'axe de machine-outil à commande numérique présente un intérêt pour l'amélioration de la qualité des pièces usinées et la disponibilité des machines. La première partie de ce travail est dédiée à la définition d'un modèle d'axe de machine permettant sa mise sous surveillance et à la recherche des grandeurs sensibles aux défauts. Pour cela des essais ont été éffectués sur un tour CN. L'analyse des résultats de ces essais associée à des connaissances métier ont permis de dresser un tableau liant les défauts d'un axe et les paramètres physiques du modèle qui y sont sensibles. La deuxième partie est consacrée aux estimations des paramètres physiques du modèle d'axe de machine à partir desquelles sa surveillance seera construite. Pour cela quelques techniques sont présentées ; il s'agit de la méthode des moments temporels partiels réinitialisés, de l'utilisation d'opérateurs d'approximation de la dérivée associées aux estimateurs des moindres carrés ordinaires et des variables instrumentales. Une approche d'estimation de ces paramètres par réseaux de neurones est également proposée. Dans la troisième partie, l'amélioration des performances des techniques d'estimation des paramètres physiques d'axe de machine-outil présentées, la validation des mesures servant à estimer ces paramètres et la validation du modèle identifié sont traitées. Des moyens de détection des défauts et de diagnostic sont également proposés. Certains traitements présentés sont l'objet d'une validation expérimentale. La dernière partie est consacrée à la spécification fonctionnelle du capteur intelligent devant réaliser ces traitements, à l'analyse des apports de cet instrument et des repercussions de l'utilisation d'instruments intelligents sur les architectures de controle-commande des machines-outils